内容正文:
数列的单调性及其最值
复习回顾:
数列定义:按照确定的顺序排列的一列数称为数列
数列的项:数列中的每一个数
数列的一般形式:a1,a2,a3,...an,...,简记为{an}
通项公式
数列是一种特殊的函数,它是以正整数集或它的有限子集{1,2,...,n}为自变量的离散型函数
数列的图像是一群孤立的点
问题1:函数的单调性与最值是函数中最重要的两个性质
类比到数列,数列的单调性与最值如何定义?
从第二项起,每一项都大于它的前一项的数列称为递增数列
从第二项起,每一项都小于它的前一项的数列称为递减数列
或
或
数列中的最大值----数列的最大项
数列中的最小值----数列的最小项
问题2:如何研究数列的单调性与最值?
例1.已知函数 , 设数列{an}的通项公式为an=f(n)
(1)求证: .
(2){an}是递增数列还是递减数列?为什么?
拓展1.数列{an}有没有最大项?最小项?
可结合函数图像
利用数列的单调性可以找出数列的最大项,最小项
练习.根据下列数列{an}的通项公式,判断数列{an}的单调性,并求出数列{an}的最大、最小项。
(1)
(2)
(3)
例2. 数列{an}的通项公式an=n2+λn(n∈N*),若数列{an}为递增数列,求实数λ的取值范围.
例2. 数列{an}的通项公式an=n2+λn(n∈N*),若数列{an}为递增数列,求实数λ的取值范围.
变式1.
数列{an}通项公式为an=t.2n+(n-1)2, 若数列{an}为递减数列,求实数 t 的取值范围.
变式2.
小结:
(1)数列单调性的判断
(2)数列最大项、最小项
(3)基本思想方法
(1)
证明:由已知可得,
因为,所以,所以
(2)
因为在R上是减函数,所以在R上是增函数,所以数列是递增数列
拓展2.若,则数列{an}的单调性如何?
拓展3.若,则数列{an}的单调性又如何?
小结:解决数列单调性问题主要有两个方法
(1)数列是个特殊的函数,可以借助初等函数的单调性来解决
数列的单调性问题,必须注意数列的自变量是正整数;
(2)作差an+1-an,作商来比较相邻两项的大小,
研究数列的单调性.
考虑到数列自变量n∈N*,所以-<,
解得λ>-3,即实数λ的取值范围为(-3,+∞).
解法1函数f(x)=x2+λx的对称轴为x=-,
解法2数列{an}为递增数列,所以an<an+1(n∈N*)恒成立,
即n2+λn<(n+1)2+λ(n+1)化简得λ>-2n-1恒成立,
即λ>(-2n-1)max,因为{-2n-1}为单调递减数列,
当n=1时,取得最大值-3,所以λ>-3,
即实数λ的取值范围为(-3,+∞).
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